Двустранна SPCN се предизвиква от зрителни стимули, които трябва да бъдат запомнени, показани по вертикалната средна линия, част 2

2.3|ЕЕГ запис и предварителна обработка

ЕЕГ активността се записва непрекъснато от 64 Ag/AgCl електрода, позиционирани съгласно международната система 10–10 (Sharbrough et al., 1991), като се използва система Neuroscan Curry 8 (Compumedics USA, Charlotte, NC, USA), настроена в AC режим и използване на електрод, разположен между FPz и Fz като заземяване. Вертикална електроокулограма (VEOG) се записва от два електрода, разположени на 1,5 cm над и под лявото око. Хоризонтална електроокулограма (HEOG) се записва от два електрода, разположени на външния канти на двете очи.

Външните ъгли на очите се отнасят до външните ъгли на очите, където се срещат с челото. Най-общо казано, външните ъгли на очите са свързани не само с външния вид, но и с физическото здраве и когнитивните способности. Въпреки че не може да повлияе пряко на паметта, тя може да бъде подобрена чрез поддържане на здрави очи и тяло.

На първо място, правилното предпазване на външните ъгли на очите ви може да предотврати очни заболявания, като синдром на сухото око, глаукома и др. Синдромът на сухото око е често срещано очно заболяване. Ако дълго време не обръщате внимание на защитата на външните ъгли на очите си, това лесно може да се случи. Глаукомата е сериозно очно заболяване. Ако болестта не се лекува навреме, тя ще причини сериозно увреждане на зрителната функция на очите. Следователно защитата на външните ъгли на очите ви може ефективно да предотврати очни заболявания и да защити вашето здраве.

Второ, правилните упражнения за очите могат също да насърчат кръвообращението и снабдяването на мозъка с кислород и да подобрят паметта. Функцията на упражненията за очи е да помогнат за отпускане на очните мускули, да насърчат кръвообращението в очите и в същото време да подобрят кръвообращението и снабдяването на мозъка с кислород. Това може да помогне на тялото на човека да остане в здраво състояние и да подобри когнитивните способности на хората, особено паметта.

И накрая, добрите навици в начина на живот могат да подобрят физическото здраве, като по този начин подобрят работата на паметта. Поддържането на достатъчно време за сън и хранителни навици и избягването на прекомерна консумация на физическа и умствена енергия може да позволи на мозъка да си почине и да се възстанови по-добре, като по този начин помага на хората да поддържат по-добре здравето си и да подобрят работата на паметта. В същото време умерените упражнения могат също така да повишат нивото на кислород в кръвта и да подобрят устойчивостта и метаболизма на тялото.

Накратко, има известна връзка между външните ъгли на очите и паметта, но това не е непременно пряка връзка. Добрите навици на живот, правилната защита на очите, подходящите упражнения за очите и т.н. могат да насърчат физическото здраве и мозъчната функция, като по този начин подобряват когнитивните способности и паметта на хората. Следователно защитата на външните ъгли на очите и физическото здраве е важно средство за подобряване на паметта. Вижда се, че трябва да подобрим паметта си. Cistanche deserticola може значително да подобри паметта, тъй като Cistanche deserticola е традиционен китайски лекарствен материал с много уникални ефекти, един от които е да подобрява паметта. Ефикасността на мляното месо идва от различните активни съставки, които съдържа, включително киселина, полизахариди, флавоноиди и др. Тези съставки могат да насърчат здравето на мозъка по различни начини.

Щракнете върху познайте 10 начина за подобряване на паметта

EEG, VEOG и HOEG сигналите бяха лентово филтрирани между {{0}}.01 и 30 Hz и дигитализирани при честота на дискретизация от 1000 Hz. ЕЕГ активността беше препратена онлайн към електрод, разположен приблизително 1,5 cm зад Cz и преотнесена офлайн към средната стойност на левия и десния мастоид. След това непрекъснатият ЕЕГ беше сегментиран на епохи с дължина 1800 ms, започващи 200 ms преди началото на масива от сигнали и завършващи 400 ms след представянето на масива за търсене. Епохите на ЕЕГ бяха коригирани на базовата линия чрез използване на средната активност във времевия интервал − 200–0 ms спрямо началото на масива от сигнали.

Откриването на артефакт беше извършено с помощта на 200 ms плъзгащ се прозорец от пик до пик анализ, с праг от 80 μV за EOG електродите и 100 μV за всички други канали (Vaskevich et al., 2021). Участниците с повече от 30% отхвърлени опити бяха изключени от последващите анализи. След изключване на опити, свързани с движенията на очите и тези, свързани с неправилен отговор в задачата за визуално търсене, беше приложен независим компонентен анализ (ICA) за коригиране на ЕЕГ активността за остатъчно мигане и движения на очите (Jung et al., 1997; вижте Drisdelle et al. ., 2017, за подробно описание на метода и валидиране за използване с латерализирани ERP компоненти).

След това ЕЕГ епохите бяха осреднени, за да се генерират ERPs за всеки набор от 1C и 2C опити. За странично показани знаци, контралатералните ERP бяха генерирани чрез осредняване на ЕЕГ епохи, записани при PO7 при опити с сигнали, показани вдясно от фиксацията, и ЕЕГ епохи, записани при PO8 при опити с сигнали, показани вляво от фиксацията. Ипсилатералните ERP бяха генерирани с помощта на двойки от противоположната страна на електрода. За сигнали, показани по вертикалната средна линия, беше генериран двустранен ERP чрез осредняване на ЕЕГ епохи, записани при PO7 и PO8.

Средната амплитуда на N2pc и SPCN, предизвикана от странични сигнали, се изчислява чрез изваждане на ипсилатералната активност от контралатералната активност в интервал от 200–300 ms и интервал от 360–1100 ms, съответно. Както в Doro et al. (2020), средната амплитуда на N2pcb и SPCNb, предизвикана от сигнали по средна линия, беше изчислена чрез изваждане на ипсилатералната активност, предизвикана от странични сигнали, от двустранната активност, предизвикана от сигнали по средна линия по същото време, както се разглежда за оценка на амплитудата на N2pc и SPCN.

ЕЕГ данните във времевите прозорци N2pc/N2pcb и SPCN/SPCNb бяха трансформирани в топографски карти на плътността на тока на скалпа (SCD), използвайки лапласиан на сферична сплайн повърхност (ред на сплайновете = 4, параметър за регулиране λ = 1 e-5, проводимост на кожата = 0.33 S/m) (Perrin et al., 1989). Ние избрахме карти на SCD, тъй като подходът на SCD осигурява по-ясна топография в сравнение със сплайн интерполираните карти на интензитета на напрежението чрез намаляване на ефектите на замъгляване на обемната проводимост върху записания на скалпа ЕЕГ сигнал за напрежение (Pernier et al., 1988).

По-специално, SCD картите осигуряват безреферентно картографиране на записана на скалпа електрическа активност, като по този начин правят полярността на ERP недвусмислена. Подходът на SCD към топографията на скалпа не прави никакви предположения относно невроанатомията или броя, ориентацията или независимостта на основните невронни генератори. Знакът на тези оценки директно отразява посоката на глобалните радиални токове, лежащи в основата на топографията на ЕЕГ, като положителните стойности представляват токов поток от мозъка към скалпа, а отрицателните стойности представляват токов поток от скалпа към мозъка.

Всички статистически анализи бяха извършени с R (R DevelopmentCoreTeam, 2017), използвайки функцията ezANOVA на пакета „EZ“ (Lawrence, 2011) и функцията anovaBF/test на пакета „BayesFactor“ (Rouder & Morey, 2012), които включва Jeffreys-Zellner-Siow (JZS) по подразбиране преди размера на ефекта (Rouder et al., 2012). Корекцията на парник-Гайзер за несферичност беше приложена, когато е подходящо (Jennings & Wood, 1976) и всички сравнения чрез t-тест бяха коригирани по Bonferroni.

3|РЕЗУЛТАТИ

Двама участници бяха отхвърлени от всички анализи за прекомерен процент опити, отхвърлени поради движения на очите (съответно 54,1% и 65,4%). За останалите деветнадесет участници средният процент на отхвърлените проучвания е 10,9% (диапазон = 0.6%–29.7%).

3.1|Поведение

Реакционни времена (RT), записани при опити, свързани с неправилен отговор и/или RT, надвишаващи три стандартни отклонения над/под индивидуалната средна RT (1,6%), бяха изключени от анализа. Обобщение на поведенческите резултати в задачата за визуално търсене е илюстрирано на фигура 2.

Средните RT и средният процент правилни отговори бяха подложени на 2 × 2 ANOVA, като се има предвид натоварването на паметта (1C срещу 2C) и позицията на репликата (странична спрямо средната линия) като фактори в рамките на субекта. RT обикновено са по-кратки при 1C, отколкото при 2C опити (F(1, 18) = 35.3, p< .001, 휂2 p = .663). RTs were unaffected by cue position, or by the interaction between cue position and memory load (max F = 0.4, min p = .6). Participants were more accurate on 1C than 2C trials (F(1, 18) = 100.8, p < .001, 휂2 p = .848), and more accurate with lateral than midline cues (F(1, 18)  =  5.7, p  =  .028, 휂2 p = .242). The interaction between cue position and memory load was significant (F(1, 18) = 5.76, p = .027, 휂2 p = .242), indicating that participants were more accurate with lateral than midline cues only in 2C trials(90.3% vs. 89.0%, respectively; t(18)  =  −3.3, p  =  .004; 1C trials: 96.4% vs. 96.2%, respectively; t(18) = −0.5, p = .641). 

Не е веднага ясен източникът на този лек спад в точността, когато участниците изпълниха задачата за визуално търсене (имайте предвид: целите винаги се показват странично в масива за търсене), когато две реплики бяха показани на вертикалната средна линия. Едно спекулативно обяснение се отнася до пагубния ефект върху точността на реакцията на невронното припокриване на едностранно представена странична цел с двустранно представени сигнали от средната линия (Cohen et al., 2014). Подобно припокриване засегна всички опити с реплики по средната линия - още повече, когато трябваше да се обработят две реплики, а не една реплика - но само половината от опитите със странични реплики и цели, показани в едно и също полуполе.

Средните RTs и средният процент на правилните отговори за сигнали от средната линия бяха подложени на допълнителни 2 × 2 повторени измервания ANOVA, като се има предвид зрителното полуполе (горно срещу долно) и натоварването на паметта (1C срещу 2C) като предметни фактори. Анализът не откри значителни ефекти (макс. F = 2.4, мин. p =.141).

3.2|Свързани със събития потенциали

3.2.1|SPCN и SPCNb

Фигура 3 илюстрира големи усреднени контралатерални и ипсилатерални ERP вълнови форми, записани при PO7/8, предизвикани от странични знаци, и ERP вълнови форми, предизвикани от средни сигнали, генерирани чрез осредняване на EEG епохи, записани на същите места за запис.

Визуалната инспекция на Фигура 3 прави очевидно — във времевия прозорец SPCN/SPCNb (360–1100 ms) — значителното припокриване на ERP контралатерални към странични знаци (черни функции на Фигура 3) и ERP към знаци по средна линия (сини функции на Фигура 3) както при опити 1C, така и при 2C. Освен това, сравнението между контралатералните и средните ERPs и ипсилатералните ERPs към странични знаци (червени функции на Фигура 3) предполага, че както SPCN, така и SPCNb са се увеличили по амплитуда с увеличаването на броя на сигналите. Това е по-очевидно на фигура 4, където са изобразени различни ERP. Спомнете си, че амплитудата на SPCN беше изчислена по стандартния начин чрез изваждане на ипсилатералната от контралатералната ERP активност, предизвикана от странични сигнали. Амплитудата на SPCNb беше изчислена чрез изваждане на ипсилатералните ERPs за странични знаци от средната стойност на ERPs при PO7 и PO8 за знаци по средна линия.

Визуалната инспекция на Фигура 3 прави очевидно — във времевия прозорец SPCN/SPCNb (360–1100 ms) — значителното припокриване на ERP контралатерални към странични знаци (черни функции на Фигура 3) и ERP към знаци по средна линия (сини функции на Фигура 3) както при опити 1C, така и при 2C. Освен това, сравнението между контралатералните и средните ERPs и ипсилатералните ERPs към странични знаци (червени функции на Фигура 3) предполага, че както SPCN, така и SPCNb са се увеличили по амплитуда с увеличаването на броя на сигналите. Това е по-очевидно на фигура 4, където са изобразени различни ERP. Спомнете си, че амплитудата на SPCN беше изчислена по стандартния начин чрез изваждане на ипсилатералната от контралатералната ERP активност, предизвикана от странични сигнали. Амплитудата на SPCNb беше изчислена чрез изваждане на ипсилатералните ERPs за странични знаци от средната стойност на ERPs при PO7 и PO8 за знаци по средна линия.

След това тези амплитудни стойности бяха подложени на 2 × 2 ANOVA с натоварване на паметта (1C срещу 2C) и позиция на репликата (странична спрямо средна линия) като фактори в рамките на субекта. Анализът откри основен ефект от натоварването на паметта (F(1, 18) = 8.9, p=.008, 휂2 p= .330) и никакви други факторни ефекти (макс. F = 0.6; мин. p=.5). Като се има предвид, че нулевите ефекти на позицията на репликата и взаимодействието между позицията на репликата и натоварването на паметта бяха критични за подкрепа на нашата хипотеза за амплитудна еквивалентност на SPCN и SPCNb, факторите на Бейс (BF01) бяха оценени с помощта на модели със смесен ефект, в които участниците бяха третирани като допълнителен случаен фактор. Беше възприет подход тип 2, за да не се нарушава принципът на маргиналност (Nelder, 1977). Параметърът BF01 приближава вероятността даден нулев ефект или взаимодействие наистина да липсва спрямо алтернативната хипотеза за наличието на такива ефекти. Стойност на BF01, по-висока от 1, обикновено се приема, че предполага, че вероятността за (евентуално неоткрито) присъствие на такива ефекти в статистическото сравнение между SPCN и SPCNb е минимална/анекдотична. BF01 беше 4,08 за ефекта от позицията на репликата и 2,72 за взаимодействието на позицията на репликата и натоварването на паметта. Тези резултати осигуряват критична подкрепа за статистическата еквивалентност на SPCN и SPCNb амплитудите при 1C и 2C опити.

3.2.2|N2pc и N2pcb
Настоящият дизайн ни позволи да проверим дали резултатите от Doro et al. (2{{10}}20) относно еквивалентността на амплитудата на N2pc (странични цели) и N2pcb (мишени по средна линия) може да бъде възпроизведен. Резултатите от ERP, илюстрирани на фигури 3 и 4, предполагат, че това може да е така.3 Що се отнася до SPCN/SPCNb, стойностите на амплитудата, записани във времевия прозорец N2pc/N2pcb (вижте фигура 4), първо бяха отделно подложени на t-тест за да провери дали всяка от тези стойности се различава от 0 μV. Амплитудата на N2pc не се различава значително от 0 μV в 1C опити (−0,20 μV; t(18)=−1,5, p=.15), но ясно присъства в 2C опити (–0,56 μV; t(18)=−3,7, p=.002). Амплитудата на N2pcb беше значителна и в двете 1C изпитвания (−0,60 μV; t(18)=−4,1, p< .001) and 2C trials (−0.57 μV; t(18) = −2.5, p = .02).

След това тези амплитудни стойности бяха подложени на 2 × 2 ANOVA с натоварване на паметта (1C срещу 2C) и позиция на репликата (странична спрямо средна линия) като фактори в рамките на субекта. Анализът откри незначително взаимодействие между натоварването на паметта и позицията на репликата (F(1, 18) = 4.3, p=.052, 휂2 p=. 194), който най-вероятно е управляван от по-малкия N2pc в 1C изпитания. Допълнителни планирани сравнения показаха, че амплитудата на N2pcb е по-голяма от тази на N2pc при 1C опити (−0.60 μV спрямо −0.20 μV; t(18). {36}} −0,04, p=0,968). Въпреки че нямаме обяснение за минималната активност на N2pc (по отношение на ясното присъствие на активност на N2pcb) при 1C опити, когато се вземат заедно, тези резултати подкрепят и засилват Doro et al. (2020) хипотеза за съществуването на активност на N2pcb, предизвикана от знаци на средната линия. Визуална проверка на резултатите, илюстрирани на фигура 2 от Carlisle et al. (2011; Експеримент 1, стр. 9317) предполага, че дори в техния случай N2pc за една странична реплика е по-малка по амплитуда от N2pc за две странични реплики. Като се има предвид обаче, че е извън обхвата на тяхната работа, амплитудата на N2pc не е количествено определена и/или анализирана от Carlisle et al. (2011) и бъдещата работа може да бъде насочена към изследване на тази интересна аналогия между настоящето и Carlisle et al. резултати.

3.2.3|N2pcb и SPCNb за сигнали за горно и долно зрително полуполе

При хипотезата за подобни източници на N2pcb и SPCNb - и косвено на N2pc и SPCN - може да се очаква SPCNb да сподели с N2pcb свойството, описано от Monnier et al. (2020), за да бъде пълноправен в отговор на свързана със задачата информация, показана в долното зрително полуполе и отсъстваща или дори обърната полярност, в отговор на свързана със задачата информация, показана в горното зрително полуполе.

Различните форми на ERP вълни, свити в 1C и 2C опити, получени от сигнали по средната линия, показани в горното и долното визуално полуполе, са показани на Фигура 5.

Както показва Фигура 5, вариациите на амплитудата на N2pcb са силно модулирани от вертикална елевация на репликата, както се съобщава от Monnier et al. (2020). N2pcb е по-голям за знаци, показани в долното визуално полуполе и отсъства за знаци, показани в горното зрително полуполе (-0,90 μV срещу -0,27 μV, съответно; t(18) = 4.9, p< .001). In contrast, SPCNb for cues displayed in the upper visual hemifield, though seemingly reduced in amplitude compared to SPCNb for cues displayed in the lower visual hemifield, was nonetheless clearly evident (−0.45 μV vs. −0.47 μV, respectively; t(18) = −0.2, p = .819). The amplitude values of N2pcb and SPCNb were submitted to a 2 × 2 ANOVA with visual hemifield (upper vs. lower) and component (N2pcb vs. SPCNb) as within-subject factors. The analysis revealed a significantly larger amplitude for lower than upper visual hemifield (F(1, 18) = 7.4, p = .014, 휂2 p= .190) and, more importantly, a significant interaction between component and visual hemifield (F(1, 18) = 72.8, p < .001, 휂2 p= .802). Planned comparisons confirmed that, for cues displayed in the upper visual hemifield, N2pcb amplitude did not differ from 0 μV (−0.27 μV; t(18) = −1.5, p = .141) whereas SPCNb amplitude did (−0.45 μV; t(18)  =  −3.1, p = .007). In contrast, N2pcb and SPCNb were both significant for lower-hemifield targets (−0.90 and − .47 μV; t(18)  =  −5.0, p  <  .001 and t(18)  =  −3.8, p  =  .001, respectively). To ensure the only difference between cues displayed in the upper and lower visual hemifield was reflected in the N2pcb, we computed also the P1 component, estimated in a 60–120 ms time window. There was no significant difference in P1 activity for upper vs. lower hemifield midline cues (t(18) = −1.7, p = .113).

Намеци за възможна причина за различното поведение на N2pcb и SPCNb в отговор на сигнали, показани в горните и долните зрителни полуполета, могат да бъдат изведени от топографските карти, докладвани на Фигура 6.

Чрез сравняване на пика на текущите плътности, предизвикани от сигнали, показани в горното визуално полуполе, впечатлението е, че пикът на плътност на активността на N2pcb е малко по-латерален/вентрален в сравнение със SPCNb, чийто пик на плътност е по-дорзален и по-близо до средата -скалп. Както се твърди във въведението, ЕЕГ сигналите, произхождащи от дорзалните региони, са по-лесни за откриване, тъй като са по-близо до скалпа, и това може да обясни защо активността на SPCNb, макар и с намалена амплитуда, все още може да бъде открита, докато активността на N2pc е премахната за сигнали, показани в горната част зрително полуполе. Като се има предвид обаче прословутата сложна природа на връзката между разпределението на ЕЕГ сигнала в скалпа и мозъчното местоположение на неговите невронни източници, това обяснение трябва да се приема с повишено внимание. Въпреки това си струва да се спомене, че настоящите топографски резултати се съчетават добре с анализите на локализацията на източника на MEG сигнала, докладвани от Becke et al. (2015), Hopf et al. (2000, 2002, 2006), Jolicœur et al. (2011) и Robitaille et al. (2010), които се събраха, за да локализират източника на SPCN активност в дорзално-париеталните кортикални региони и източника на N2pc активност във вентролатералните кортикални региони.

4|ДИСКУСИЯ

За да обобщим, ние показахме, че подлежащите на запаметяване визуални знаци, показани по вертикалната средна линия, предизвикват двустранен SPCN, или SPCNb, чиято амплитуда е идентична на SPCN, предизвикана от визуални знаци, показани странично спрямо вертикалния меридиан. Потвърждавайки прототипно свойство на SPCN, както SPCN, така и SPCNb се увеличиха по амплитуда, тъй като броят на сигналите беше увеличен от един (при 1C опити) на два (при 2C опити). С дължимата предпазливост не показахме плато за SPCNb за натоварвания на паметта със свръхкапацитет, ние твърдим, че този модел от резултати показва, че a) SPCNb наистина съществува като разграничим ERP компонент и че b) SPCNb реагира на вариации във визуалната работна памет заредете по начин, подобен на SPCN. Поведенчески, RT бяха по-бързи и точността беше по-висока, когато визуалното търсене беше ръководено от една реплика, отколкото две реплики, но с изключение на лек спад в точността, когато търсенето беше ръководено от две средни реплики, ефективността на търсенето като цяло не беше повлияна от пространственото разположение на репликите във водещия масив от реплики. Освен това сравнихме амплитудни модулации на SPCNb и N2pcb като функция на вертикалната елевация на знаците на средната линия и открихме дисоциация между тези два ERP компонента.

Подобно на N2pc, N2pcb отсъстваше, когато знаците на средната линия бяха показани в горното зрително полуполе (т.е. над фиксацията) и присъстваше и беше особено изразено, когато сигналите на средната линия бяха показани в долното зрително полуполе (т.е. под фиксацията) (Bacigalupo & Luck, 2019; Doro et al., 2020; Luck et al., 1997; Monnier et al., 2020). За разлика от това, когато знаците на средната линия бяха показани в горното зрително поле, SPCNb беше леко намалена по амплитуда - но все още ясно присъстваше - спрямо SPCNb за знаци на средната линия, показани в долното зрително поле. Това откритие беше допълнено от сравнение на N2pcb и SPCNb на базата на SCD топография, което предполага по-дорзално разпределение на активността на SPCNb и по-антеровентрално разпределение на активността на N2pcb. Ние интерпретираме този модел от резултати като съответстващ на резултатите от MEG изследванията на N2pc и SPCN (Becke et al., 2015; Hopf et al., 2000, 2002, 2006; Jolicœur et al., 2011; Robitaille et al., 2010) , което сочи към значително участие на латералния тилен комплекс (LOC) и долно-темпоралната (IT) кора в генерирането на N2pc/N2pcb активност и на интра-париеталната бразда (IPS) в генерирането на SPCN/SPCNb активност ( вижте за fMRI доказателства, Brigadoi et al., 2017; Duma et al., 2019; Jolicœur et al., 2011; Naughtin et al., 2016; Robitaille et al., 2010; Todd & Marois, 2004; Xu & Chun , 2006).

Два въпроса заслужават коментар относно настоящите констатации на ERP. Един въпрос се отнася до възможна методологична загриженост, свързана с факта, че изчислихме амплитудата на N2pc и SPCN за странично показани визуални сигнали чрез изваждане (ипсилатерална от контралатерална) ERP активност, тоест ERP активност, която, макар и от различни електроди, беше записана на същите изпитания. Амплитудата на N2pcb и SPCNb за сигнали по средна линия беше изчислена с помощта на различен подход, чрез изваждане на ERP активността, която беше записана при различни опити (ипсилатерални към странични сигнали от двустранно усреднени към сигнали по средна линия). Както вече заявихме в Doro et al. (2020), този избор се основава на предположението, че ипсилатералната активност за странично показани стимули е относително инвариантна към манипулациите на фактори, които упражняват модулаторни ефекти върху N2pc/N2pcb и SPCN/SPCNb амплитудата (и латентността), което предполага, че такива ефекти се отразяват в модулации на контралатералната част на тези ERP компоненти. Що се отнася до активността на N2pc/N2pcb, ние предоставихме изчерпателен преглед на проучвания, подкрепящи това предположение в Doro et al. (2020), във всички от които ипсилатералната активност към страничните стимули във времевия прозорец на N2pc остава до голяма степен инвариантна при няколко манипулации, засягащи контралатералната част на N2pc. Такъв беше случаят с манипулации, засягащи целевия цвят (Luck et al., 2006), избор на целеви срещу нецелеви характеристики (Luck & Hillyard, 1994), целева позиция спрямо хоризонталната средна линия (Luck et al., 1997; Perron et al. ., 2009), численост на целта (Benavides-Varela et al., 2018; Mazza & Caramazza, 2011) и трудност при избора на цел (Luck et al., 1997).

Що се отнася до активността на SPCN/SPCNb, ние се чувствахме още по-уверени в третирането на ипсилатералната активност като обща базова линия за изчисление на амплитудата на SPCN и SPCNb въз основа на потока от работа, показваща, че ипсилатералната активност до голяма степен не се влияе от манипулациите на броя на запаметени визуални стимули в използваната тук парадигма (парадигми за визуално търсене с указания; Carlisle et al., 2011), както и в други парадигми като откриване на промяна (вижте Luria et al., 2016, за изчерпателен и подробен преглед), проследяване на множество обекти (MOT; когато няма движещи се обекти, пресичащи вертикалната средна линия, вижте по-долу; Drew et al., 2013; Drew & Vogel, 2008) и в парадигмите за свързване/групиране на характеристики (Luria & Vogel, 2011). Доколкото ни е известно, единственото изключение от инвариантността на ипсилатералната активност във времевия диапазон SPCN/SPCNb е тенденцията на ипсилатералната активност да става прогресивно по-отрицателна, когато интервалът на задържане (т.е. времето, изтичащо от отместването на визуалното, което трябва да бъде запомнено стимули до началото на събитието, изследващо ефективността на визуалната работна памет) е по-дълго от 1 s (McCollough et al., 2007). Нашият интервал на задържане беше 1 s и ипсилатералната ERP активност, начертана на Фигура 3 в избрания времеви прозорец (360–900 ms от началото на репликата) не изглеждаше отклонена към отрицателната полярност до такава степен, че определяне на SPCN/SPCNb амплитудата.

Имайте предвид обаче, че предположението за инвариантност на ипсилатералната активност не е непременно в противоречие с хипотезата, че такава активност отразява някаква форма на потискане/инхибиране на ипсилатерални стимули, както първоначално е изложено от Hickey et al. (2009) за N2pc. Една също толкова правдоподобна позиция - която също е в съответствие с настоящите емпирични доказателства за ролята на потискането по време на визуалното кодиране - е, че стимулите, попадащи в ипсилатералното зрително полуполе, просто се потискат като единична част, независимо от техния брой и други физически атрибути, при условие че няма припокриване на характеристиките (Kiss et al., 2008) или е налице особено изразено несъответствие в изпъкналостта между целта и дистракторите (Gaspar et al., 2016; Gaspelin & Luck, 2018, 2019).

Във въведението споменахме, че рецептивните полета на екстрастриарните зрителни неврони се простират в ипсилатералното зрително полуполе до 2 градуса. Това изисква изясняване относно хоризонталното разширение на зоната, покрита от припокриващи се рецептивни полета на зрителни неврони, разположени във всяко мозъчно полукълбо. Разбира се, тази двустранно представена област включва вертикалната средна линия, но е показано, че нейното странично разширение варира значително в зависимост от очакванията на участниците. Една от най-убедителните демонстрации за това е предоставена от Drew et al. (2014), който инструктира участниците първо да изберат статичен обект, който временно е бил подсказван от цвят, и след това тайно да го проследят, когато обектът започне да се движи. Компонентът SPCN, чиято амплитуда корелира с броя на обектите, проследявани по всяко време в контралатералното зрително полуполе, беше наблюдаван, за да се разбере как обект, движещ се в странична посока и пресичащ вертикалната средна линия, е представен в задните церебрални хемисфери. В един от техните експерименти един странично движещ се обект в крайна сметка пресича вертикалната средна линия при всеки опит. SPCN, записан от контралатералното полукълбо на началната позиция на този движещ се обект, намаля по амплитуда (т.е. спря да проследява движещия се обект) само след като обектът беше на 2 градуса след вертикалната средна линия, докато SPCN активността, записана от ипсилатералното полукълбо, започна да се увеличава по амплитуда (т.е. започна да проследява движещия се обект) 1,2 градуса преди обектът да пресече вертикалната средна линия.

Интересното е, че в друг експеримент събитието на страничен обект, пресичащ вертикалния меридиан, се е случило само при произволни 25% от опитите. В това състояние SPCN, записан от контралатералното полукълбо до началната позиция на движещия се обект, показа същия отговор като този в предишния експеримент, но признаци на активност на SPCN в ипсилатералните полукълба започнаха да се откриват, когато обектът беше почти 3 градуса след вертикалната средна линия. Тълкуването на тези резултати, предложено от авторите, беше такова, според което разширяването на зоната на припокриваща се активност на мозъчните полукълба не е структурно обусловено, а се променя динамично като функция на вниманието на участниците. Тези резултати са от ясно значение в настоящия контекст. Въпреки че в нашата парадигма знакът(ите) на средната линия са показани на произволни 50% от опитите, те са перфектно подравнени към вертикалната средна линия, сегмент от зрителното поле, който е структурно обвързан да бъде винаги представен от двете мозъчни полукълба. Въпреки това е важно да се подчертае, че нашите очаквания и / или набор от внимание могат динамично да променят начина, по който се случва интегрирането на отделни визуални полуполета и до каква степен, свойство, което не можахме да уловим в настоящото изследване и което със сигурност изисква по-нататъшно изследване. Между другото, един невронен модел, който предоставя правдоподобно обяснение за това как могат да бъдат възможни динамични промени в размера на рецептивните полета, е този на Lamme и Roelfsema (2000), които предполагат, че един от ефектите на повторната активност от предните към по-задните области е разширяването локални сензорни вериги чрез принуждаване на визуални неврони, които не са допринесли за първоначалното залпово залпово активиране при представяне на стимул.

Хипотезата за SPCNb като двустранна SPCN, предизвикана от меморандуми по средна линия, приканва към разглеждане на предишни доклади, описващи двустранно записана „отрицателна бавна вълна“ (NSW; Ruchkin et al., 1995; Ruchkin et al., 1992) в отговор на централна и двустранна визуални меморандуми. От значение, подобно на SPCN, е доказано, че NSW увеличава амплитудата си, тъй като броят на елементите във визуалната работна памет се увеличава и достига плато в отговор на натоварвания на паметта със свръхкапацитет (напр. Diaz et al., 2021; Fukuda et др., 2015). Тези констатации изглежда легитимират извода, че NSW и SPCN може да са един и същ ERP компонент. Доколкото ни е известно, само едно проучване параметрично е разгледало въпроса за сравнимостта между SPCN и NSW. Фелдман-Вюстефелд (2021) оценява едновременно активността на NSW и SPCN, като използва дизайн, при който общият брой (размер на комплекта) и численият дисбаланс (нето натоварване) на цветните кръгове, които трябва да бъдат запомнени, са систематично варирани, като същевременно поддържат сензорно балансирана общата стимулация чрез промяна на пространственото разпределение на цветните квадратчета, които трябва да бъдат игнорирани. SPCN активност — записана при PO7/PO8 електроди от опити, при които цветните кръгове са неравномерно разпределени между полуполетата — се проявява като отрицателен дисбаланс (т.е. по-отрицателен контралатерален към страната, където се показват повече кръгове), модулиран от вариации в нетното натоварване.

Активността на NSW — записана на същите електроди като тези, използвани за откриване на SPCN — се проявява като двустранно увеличение на отрицателността, модулирано от вариациите в размера на набора. Функционалното сходство между NSW и SPCN беше заключено в това проучване въз основа на констатациите, показващи, че и двата компонента на ERP корелират с индивидуалните оценки на Cowan K за капацитета на визуалната работна памет. Обърнете внимание, че при хипотезата за точна еквивалентност между SPCNb и NSW, може да се очаква, че два знака ще предизвикат компонент на NSW с еднаква амплитуда, независимо дали двата знака са показани странично или по вертикалната средна линия. Извършихме такъв тест върху настоящия набор от данни, като оценихме активността на NSW, както е направено от Feldmann-Wüstefeld (2021), т.е. като средната активност, записана при PO7 и PO8 от опитите на средната линия и страничните 2C. Значително по-голямата амплитуда за NSW в отговор на средната линия, отколкото страничните сигнали (−0.38 μV срещу −0.69 μV, t(18) = 2.2, p=.039 ) не е в съответствие с горната хипотеза и предполага, че е необходима повече работа за задълбочено изследване на разликите между NSW и SPCNb.

В заключение, успяхме да предизвикаме двустранен SPCN, SPCNb, аналогично на това, което направихме с двустранния N2pc (N2pcb; Doro et al., 2020; Monnier et al., 2020). Ние показахме, че този SPCNb е модулиран по същия начин като типичен SPCN, а именно, показващ увеличение на амплитудата, тъй като броят на обектите, които трябва да бъдат запаметени, се увеличава. Сравненията на ERP модулациите, предизвикани от позицията на елементите, които трябва да бъдат запомнени (странична срещу средна линия, горно срещу долно полуполе), както и броя на сигналите, които трябва да бъдат запомнени, ни позволиха да разграничим N2pc/N2pcb от SPCN/SPCNb. Тъй като амплитудата на SPCN/SPCNb не беше намалена до нула, нито обърна полярността, когато обектите за запомняне бяха показани в горното зрително поле, противно на N2pc/N2pcb, нашите резултати са по-съвместими с модели, които постулират, че тези два компонента имат частично припокриващи се, макар и различни невронни източници.

БЛАГОДАРНОСТИ

Това проучване беше подкрепено от безвъзмездни средства от италианското Министерство на научните изследвания и Университета в Падуа към RD'A и от Националната природонаучна фондация на Китай (№ 31970993) към SF. Финансиране с отворен достъп, предоставено от Universita degli Studi di Padova в рамките на Споразумението CRUI-CARE.

АВТОРСКИ ПРИНОС

Yanzhang Chen: Подреждане на данни; формален анализ; разследване; методология; ресурси; софтуер; визуализация. Сабрина Бригадои: Разследване; методология; администриране на проекти; валидиране; визуализация; писане – оригинална чернова. Ариана Скиано Ломориело: Формален анализ; методология; надзор. Pierre Jolicœur: Придобиване на финансиране; разследване; методология; писане – оригинална чернова. Амур Симал: Формален анализ; разследване; методология. Shimin Fu: Придобиване на финансиране; визуализация. Валентина Баро: Концептуализация; валидиране; визуализация; писане – оригинална чернова. Роберто Дел'Аква: Концептуализация; разследване; методология; администриране на проекти; ресурси; надзор; писане – оригинална чернова.

ПРЕПРАТКИ

1. Bacigalupo, F., & Luck, SJ (2019). Латерализирано потискане на алфа-лентовата ЕЕГ активност като механизъм за целева обработка. Journal of Neuroscience, 39 (5), 900–917.

2. Балабан, Х., Фукуда, К. и Лурия, Р. (2019). Какво могат да ни кажат половин милион опити за откриване на промени за визуалната работна памет? Познание, 191, 103984.

3. Becke, A., Müller, N., Vellage, A., Schoenfeld, MA, & Hopf, J.-M. (2015). Невронни източници на поддържане на визуална работна памет в човешки париетален и вентрален екстрастриатен зрителен кортекс. NeuroImage, 110, 78–86.

4.Бенавидес-Варела, С., Басо Моро, С., Бригадои, С., Мекони, Ф., Доро, М., Симион, Ф., Сеса, П., Кутини, С., & Дел'Аква, Р. (2018). N2pc отразява два режима за кодиране на броя на визуалните цели. Психофизиология, 55 (11), e13219.

5. Brigadoi, S., Cutini, S., Meconi, F., Castellaro, M., Sessa, P., Marangon, M., Bertoldo, A., Jolicœur, P., & Dell'Acqua, R. ( 2017). Относно ролята на долната интрапариетална бразда във визуалната работна памет за латерализирани обекти с една функция. Journal of Cognitive Neuroscience, 29 (2), 337–351.

6. Carlisle, NB, Arita, JT, Pardo, D., & Woodman, GF (2011). Шаблони за внимание във визуалната работна памет. Journal of Neuroscience, 31 (25), 9315–9322.

7. Cohen, MA, Konkle, T., Rhee, JY, Nakayama, K., & Alvarez, GA (2014). Обработката на множество визуални обекти е ограничена от припокриване в невронни канали. Сборници на Националната академия на науките (САЩ), 111 (24), 8955–8960.

8. Cowan, N. (2001). Магическото число 4 в краткосрочната памет: Преразглеждане на умствения капацитет за съхранение. Поведенчески и мозъчни науки, 24 (1), 87–114.

9. Diaz, GK, Vogel, EK, & Awh, E. (2021). Перцептивното групиране разкрива различни роли за продължителна бавна вълнова активност и алфа трептения в работната памет. Journal of Cognitive Neuroscience, 33 (7), 1354–1364.

10. Доро, М., Белини, Ф., Бригадои, С., Еймер, М. и Дел'Акуа, Р. (2020). Двустранен компонент N2pc (N2pcb) се извлича от цели за търсене, показани на вертикалната средна линия. Психофизиология, 57 (3), e13512.

11. Дрю, Т., Хоровиц, Т. С. и Фогел, Е. К. (2013 г.). Размяна или изпускане? Електрофизиологични мерки за трудност по време на проследяване на множество обекти. Познание, 126 (2), 213–223.

12. Дрю, Т., Манс, И., Хоровиц, Т. С., Улф, Дж. М., Фогел, ЕК (2014). Меко прехвърляне на вниманието между мозъчните полукълба. Текуща биология, 24 (10), 1133–1137.

13. Дрю, Т. и Фогел, EK (2008). Невронни измервания на индивидуалните различия при избора и проследяването на множество движещи се обекти. Journal of Neuroscience, 28 (16), 4183–4191.

14. Drisdelle, BL, Aubin, S., & Jolicœur, P. (2017). Справяне с очни артефакти върху латерализирани ERP в проучвания на визуално-пространствено внимание и памет: корекция на ICA срещу отхвърляне на епоха. Психофизиология, 54 (1), 83–99.

15. Дума, Г. М., Менто, Г., Кутини, С., Сеса, П., Байе, С., Бригадои, С., & Дел'Аква, Р. (2019). Функционална дисоциация на предния зъбен кортекс и интрапариеталния сулкус във визуалната работна памет. Cortex, 121, 277–291.

For more information:1950477648nn@gmail.com